煤體瓦斯含量對煤自燃特性影響研究實驗臺及其使用方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及煤特性研宄領域，具體涉及煤體瓦斯含量對煤自燃特性影響研宄實驗臺及其使用方法。
【背景技術】
[0002]煤礦進入深部開采，瓦斯和煤自燃災害更加嚴重，為實現瓦斯和煤自燃災害的雙重防治，保證井下安全高效生產，探宄煤自燃與瓦斯間的關聯性成為重中之重，而煤瓦斯含量對煤自燃的影響研宄卻鮮見報道，確定瓦斯含量對煤自燃的影響規律可有目的、有針對性的進行瓦斯與煤自燃的雙重防治，由于煤瓦斯含量受制煤體所處的環境壓力，本發明專利可定量的研宄瓦斯含量對煤自燃的影響，在進行煤樣吸附瓦斯平衡后進行保壓情況下煤自燃的程序升溫實驗，實現了防止煤瓦斯含量因壓力變化而解析的重大突破，而且實驗儀器操作簡單，方便，可在現有的科研研宄中應用。
【發明內容】
[0003]為解決上述問題，本發明提供了一種煤體瓦斯含量對煤自燃特性影響研宄實驗臺及其使用方法，實現煤瓦斯含量對煤自燃特性影響的定量分析，確定不同瓦斯含量下煤樣的指標性氣體CO的生成溫度、生成量，進而為煤礦進行瓦斯和煤自燃的雙重防治、確定合理的瓦斯抽采量及防滅火方法提供理論依據。
[0004]為實現上述目的，本發明采取的技術方案為:
[0005]煤體瓦斯含量對煤自燃特性影響研宄實驗臺，包括可承壓煤樣罐、恒溫箱、脫氣裝置、吸附裝置、注氣裝置、氣體采集裝置，所述脫氣裝置包括真空泵、真空計和第三閥針，所述真空泵、真空計和第三閥針依次相連后連接有氣體流量計，所述氣體流量計一端連接有可承壓煤樣罐，所述吸附裝置包括甲烷罐、第三壓力表、第四針閥、第一安全閥，所述甲烷罐、第三壓力表、第四針閥、第一安全閥依次相連后與所述可承壓煤樣罐相連，所述注氣裝置包括調節氣體壓縮機、第一針閥、第一儲氣罐和第二針閥，所述調節氣體壓縮機、第一針閥連接后與第一儲氣罐相連，所述第一儲氣罐和第二針閥連接后分別與第三閥針、氣體流量計相連，所述氣體采集裝置包括氣相色譜儀相、第五針閥、第二儲氣罐、減壓閥和第二安全閥，所述氣相色譜儀相、第五針閥、第二儲氣罐、減壓閥和第二安全閥依次相連后與所述可承壓煤樣罐相連，所述可承壓煤樣罐內設有兩層銅網，所述可承壓煤樣罐位于所述恒溫箱內，所述可承壓煤樣罐一端連接有壓力傳感器，所述壓力傳感器一端連接有計算機。
[0006]作為優選，所述恒溫箱內設有測溫表，所述測溫表一端與所述可承壓煤樣罐相連。
[0007]作為優選，所述第一儲氣罐和第二針閥之間設有第一壓力表。
[0008]作為優選，所述第二安全閥與可承壓煤樣罐之間設有第二壓力表。
[0009]上述的煤體瓦斯含量對煤自燃特性影響研宄實驗臺的使用方法如下:
[0010]S1、把實驗所需粒徑的煤樣裝入可承壓煤樣罐中，檢查氣密性后，關閉第二針閥、第一安全閥、第二安全閥，開啟第三針閥，對罐中煤樣進行脫氣，運用真空泵對煤樣脫氣不少于6個小時，真空計上顯示的壓力應低于4Pa，保證煤樣內部的殘存氣體完全排出；
[0011]S2、關閉第三針閥，開啟第一安全閥、第四針閥，甲烷罐向可承壓煤樣罐中充入一定壓力的瓦斯，第三壓力表顯示甲烷罐內的壓力值，計算機通過壓力傳感器可實時監測煤樣罐內部氣體的壓力，待煤樣達到吸附平衡，計算機自動采集系統顯示的平衡壓力值，并關閉第一安全閥、第四針閥，移除甲烷罐；
[0012]S3、對可承壓煤樣罐內的含瓦斯煤進行自燃性程序升溫實驗，將煤樣裝入可承壓煤樣罐中的銅網上，打開第一針閥、第二針閥、第二安全閥，調節氣體壓縮機的出氣口壓力，使壓力達到計算機記錄的煤樣瓦斯吸附平衡壓力，然后開始壓入新鮮空氣，氣體經過第一儲氣罐緩沖作用進入煤樣罐，第一壓力表可顯示第一儲氣罐內的氣體壓力，氣體流量計顯示進入可承壓煤樣罐的氣體流量，通過恒溫箱控制可承壓煤樣罐的溫度，第二壓力表實時監測煤樣罐內的氣體壓力，可承壓煤樣罐內流出的高壓氣體經減壓閥降壓后流入第二儲氣鍾;
[0013]S4、打開第五針閥，由氣相色譜儀相檢測第二儲氣罐內的氣體成分進行分析，從而完成實驗的整個過程。
[0014]本發明具有以下有益效果:
[0015]實現煤瓦斯含量對煤自燃特性的定量研宄，可研宄不同瓦斯吸附平衡壓力下煤自燃特性參數、特征溫度等參數的研宄，得出不同瓦斯含量下煤樣的指標性氣體CO的生成溫度、生成量，可為井下進行煤自燃的防治工作提供理論依據和指導。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明實施例煤體瓦斯含量對煤自燃特性影響研宄實驗臺的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]為了使本發明的目的及優點更加清楚明白，以下結合實施例對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0018]如圖1所示，本發明實施例提供了煤體瓦斯含量對煤自燃特性影響研宄實驗臺，包括可承壓煤樣罐10、恒溫箱25、脫氣裝置、吸附裝置、注氣裝置、氣體采集裝置，所述脫氣裝置包括真空泵8、真空計7和第三閥針6，所述真空泵8、真空計7和第三閥針6依次相連后連接有氣體流量計9，所述氣體流量計9 一端連接有可承壓煤樣罐10，所述吸附裝置包括甲烷罐19、第三壓力表18、第四針閥17、第一安全閥15，所述甲烷罐19、第三壓力表18、第四針閥17、第一安全閥15依次相連后與所述可承壓煤樣罐10相連，所述注氣裝置包括調節氣體壓縮機1、第一針閥2、第一儲氣罐3和第二針閥5，所述調節氣體壓縮機1、第一針閥2連接后與第一儲氣罐3相連，所述第一儲氣罐3和第二針閥5連接后分別與第三閥針6、氣體流量計9相連，所述氣體采集裝置包括氣相色譜儀相24、第五針閥23、第二儲氣罐22、減壓閥21和第二安全閥20，所述氣相色譜儀相24、第五針閥23、第二儲氣罐22、減壓閥21和第二安全閥20依次相連后與所述可承壓煤樣罐10相連，所述可承壓煤樣罐10內設有兩層銅網11，所述可承壓煤樣罐10位于所述恒溫箱25內，所述可承壓煤樣罐10 —端連接有壓力傳感器13，所述壓力傳感器13 —端連接有計算機14。
[0019]作為優選，所述恒溫箱25內設有測溫表12，所述測溫表12 —端與所述可承壓煤樣罐10相連。
[0020]作為優選，所述第一儲氣罐3和第二針閥5之間設有第一壓力表4。
[0021]作為優選，所述第二安全閥20與可承壓煤樣罐10之間設有第二壓力表16。
[0022]實施例
[0023]S1、把實驗所需粒徑的煤樣裝入可承壓煤樣罐10中，檢查氣密性后，關閉第二針閥5、第一安全閥15、第二安全閥20，開啟第三針閥6，對罐中煤樣進行脫氣，運用真空泵8對煤樣脫氣不少于6個小時，真空計7上顯示的壓力應低于4Pa，保證煤樣內部的殘存氣體完全排出；
[0024]S2、關閉第三針閥6，開啟第一安全閥15、第四針閥17，甲烷罐19向可承壓煤樣罐10中充入一定壓力的瓦斯，第三壓力